铁道部天馈线分析仪培训-安立

Slide1天馈线分析仪测量基础天馈线分析仪测量基础天馈线分析仪测量基础天馈线分析仪测量基础安立公司安立公司安立公司安立公司Slide2安立公司安立公司安立公司安立公司SiteMasterSiteMasterSiteMasterSiteMaster天馈线分析仪天馈线分析仪天馈线分析仪天馈线分析仪提高安装和维护的质量提高安装和维护的质量提高安装和维护的质量提高安装和维护的质量减少安装和维护的成本减少安装和维护的成本减少安装和维护的成本减少安装和维护的成本测试仪表基础培训教程Slide3
无线通讯依赖于天线无线通讯依赖于天线无线通讯依赖于天线无线通讯依赖于天线，，，，电缆电缆电缆电缆/波波波波导导导导，，，，直放站和基站的良好表现直放站和基站的良好表现直放站和基站的良好表现直放站和基站的良好表现
当传输线出现断点当传输线出现断点当传输线出现断点当传输线出现断点，，，，如如如如，，，，电缆破电缆破电缆破电缆破损损损损、、、、接头锈蚀等信号功率将无法接头锈蚀等信号功率将无法接头锈蚀等信号功率将无法接头锈蚀等信号功率将无法保障保障保障保障。。。。造成造成造成造成»掉话掉话掉话掉话，，，，数据缺失或连接错误数据缺失或连接错误数据缺失或连接错误数据缺失或连接错误»从运营商的观点来看从运营商的观点来看从运营商的观点来看从运营商的观点来看，，，，结果是收入损失结果是收入损失结果是收入损失结果是收入损失为什么需要进行天馈线为什么需要进行天馈线为什么需要进行天馈线为什么需要进行天馈线测量测量测量测量Slide4天馈线测量天馈线测量天馈线测量天馈线测量
需要验证天馈线系统的性能需要验证天馈线系统的性能需要验证天馈线系统的性能需要验证天馈线系统的性能，，，，对潜在对潜在对潜在对潜在的故障源进行定位的故障源进行定位的故障源进行定位的故障源进行定位。。。。
最容易发现问题所在最容易发现问题所在最容易发现问题所在最容易发现问题所在–通过检查信通过检查信通过检查信通过检查信号的反射号的反射号的反射号的反射
驻波比和回波损耗测量是两种最常见驻波比和回波损耗测量是两种最常见驻波比和回波损耗测量是两种最常见驻波比和回波损耗测量是两种最常见的检查反射信号的方法的检查反射信号的方法的检查反射信号的方法的检查反射信号的方法
故障定位测量则非常容易识别和确定故障定位测量则非常容易识别和确定故障定位测量则非常容易识别和确定故障定位测量则非常容易识别和确定潜在故障和故障点潜在故障和故障点潜在故障和故障点潜在故障和故障点。。。。
塔放和天线隔离度的测量确保系统的塔放和天线隔离度的测量确保系统的塔放和天线隔离度的测量确保系统的塔放和天线隔离度的测量确保系统的覆盖范围和质量覆盖范围和质量覆盖范围和质量覆盖范围和质量Slide5天线系统的故障天线系统的故障天线系统的故障天线系统的故障
电缆的故障电缆断裂弯曲
接头的故障进水锈蚀中心导体连接不良
天线的故障偏离设计指标运输/风暴损坏电缆故障电缆故障电缆故障电缆故障接头故障接头故障接头故障接头故障天线故障天线故障天线故障天线故障Slide6天馈线测量专用仪表天馈线测量专用仪表天馈线测量专用仪表天馈线测量专用仪表－－－－SiteMaster
什么是什么是什么是什么是SiteMaster?
手持式手持式手持式手持式单端口单端口单端口单端口矢量网络分矢量网络分矢量网络分矢量网络分析仪析仪析仪析仪，，，，也称为天馈线分析也称为天馈线分析也称为天馈线分析也称为天馈线分析仪仪仪仪，，，，安立公司注册商标安立公司注册商标安立公司注册商标安立公司注册商标
测量通讯电缆测量通讯电缆测量通讯电缆测量通讯电缆、、、、波导波导波导波导、、、、天天天天线线线线、、、、馈线系统馈线系统馈线系统馈线系统的的的的反射反射反射反射和和和和故故故故障点障点障点障点定位定位定位定位
测量参数为测量参数为测量参数为测量参数为，，，，驻波比驻波比驻波比驻波比/SWR,回波损耗回波损耗回波损耗回波损耗,DTF,增增增增益益益益,插入损耗插入损耗插入损耗插入损耗,隔离度隔离度隔离度隔离度,阻抗阻抗阻抗阻抗圆图圆图圆图圆图,相位相位相位相位,…...Slide7什么是什么是什么是什么是SiteMasterSiteMasterSiteMasterSiteMaster测量测量测量测量：：：：驻波比驻波比驻波比驻波比回波损耗回波损耗回波损耗回波损耗电缆插入损耗电缆插入损耗电缆插入损耗电缆插入损耗故障位置诊断故障位置诊断故障位置诊断故障位置诊断功率等参数功率等参数功率等参数功率等参数的手持式仪表的手持式仪表的手持式仪表的手持式仪表Slide8天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础
射频电磁波传播类似光波传播入射入射入射入射反射反射反射反射透射透射透射透射光波光波光波光波RF入射入射入射入射反射反射反射反射传输传输传输传输Slide9天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础
传输线基础低频低频低频低频•当工作在当工作在当工作在当工作在DC、、、、数字或低频时数字或低频时数字或低频时数字或低频时，，，，电流容易沿着导线传播电流容易沿着导线传播电流容易沿着导线传播电流容易沿着导线传播。。。。•在这种情况下在这种情况下在这种情况下在这种情况下，，，，无论在导线的何处无论在导线的何处无论在导线的何处无论在导线的何处，，，，测量得到的电流和电压是一样的测量得到的电流和电压是一样的测量得到的电流和电压是一样的测量得到的电流和电压是一样的。。。。高频高频高频高频•工作在射频和微波时工作在射频和微波时工作在射频和微波时工作在射频和微波时，，，，电能的传送变得相当复杂电能的传送变得相当复杂电能的传送变得相当复杂电能的传送变得相当复杂。。。。传统的电流和电压理论不在有效传统的电流和电压理论不在有效传统的电流和电压理论不在有效传统的电流和电压理论不在有效，，，，因为在因为在因为在因为在不同导线长度处测量的电流和电压会发生变化不同导线长度处测量的电流和电压会发生变化不同导线长度处测量的电流和电压会发生变化不同导线长度处测量的电流和电压会发生变化。。。。•因而对工作在高频的射频和微波的有效功率传送因而对工作在高频的射频和微波的有效功率传送因而对工作在高频的射频和微波的有效功率传送因而对工作在高频的射频和微波的有效功率传送，，，，需要特别的相对于导线而言的传输线需要特别的相对于导线而言的传输线需要特别的相对于导线而言的传输线需要特别的相对于导线而言的传输线。。。。Slide10天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础
传输线扫描如何测量传输线和天线系统的性能?
电压驻波比VSWR(回波损耗ReturnLoss)Slide11为什么要为什么要为什么要为什么要测驻波比测驻波比测驻波比测驻波比？？？？VSWR1.11.21.32.03.0回波损耗(dB)26.4420.8317.699.546.02反射系数0.0470.0910.1300.3330.500发射功率(%)99.7799.1798.388.8975Slide12天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础
VSWR来自激励源的电压来自激励源的电压来自激励源的电压来自激励源的电压=Vi低频低频低频低频反射信号电压反射信号电压反射信号电压反射信号电压=Vr中频中频中频中频高频高频高频高频阻抗阻抗阻抗阻抗不匹配不匹配不匹配不匹配,不是不是不是不是50Ohms最大电压值和最小电压值之比最大电压值和最小电压值之比最大电压值和最小电压值之比最大电压值和最小电压值之比VSWR=Emax/Emin=(1+ρρρρ)/(1-ρρρρ)反射系数反射系数反射系数反射系数：：：：ΓΓΓΓ=Vr/Vi;ρ=1Γ1ρ=1Γ1ρ=1Γ1ρ=1Γ1EmaxEminSlide13天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础
回波损耗回波损耗回波损耗回波损耗来自信号源的功率来自信号源的功率来自信号源的功率来自信号源的功率=Pi反射正比于阻抗匹配反射正比于阻抗匹配反射正比于阻抗匹配反射正比于阻抗匹配阻抗阻抗阻抗阻抗不匹配不匹配不匹配不匹配,不是不是不是不是50Ohms回波损耗回波损耗回波损耗回波损耗RL=-20Lg（（（（ρρρρ））））反射系数按电压表示反射系数按电压表示反射系数按电压表示反射系数按电压表示：：：：ΓΓΓΓ=Er/Eiρ=1Γ1ρ=1Γ1ρ=1Γ1ρ=1Γ1回波损耗回波损耗回波损耗回波损耗RL=-10Lg（（（（ρρρρ））））反射系数按功率表示反射系数按功率表示反射系数按功率表示反射系数按功率表示：：：：ΓΓΓΓ=Pr/Piρρρρ=1Γ11Γ11Γ11Γ1PiSlide14天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础
SWR/回波损耗
多大的值可以接受?取决于系统的指标
常见值VSWR(RL)天线：1.5:1(-14dB)避雷针：1.22:1(-20dB)连接器：1.17:1(-22dB)电缆：1.06:1(-30dB)Slide15天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础
理想的传输线(终端连接Zo)传输线终端连接负载传输线终端连接负载传输线终端连接负载传输线终端连接负载，，，，无反射信号无反射信号无反射信号无反射信号，，，，相当于无限长的传输线相当于无限长的传输线相当于无限长的传输线相当于无限长的传输线。。。。VincVref=0!(所有入射功率都被负载吸收所有入射功率都被负载吸收所有入射功率都被负载吸收所有入射功率都被负载吸收)Zo=传输线的特性阻抗传输线的特性阻抗传输线的特性阻抗传输线的特性阻抗ZL=ZoZs=ZoSlide16天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础
比较差的传输线(终端连接开路和短路)Zs=Zo传输线终端连接开路或短路传输线终端连接开路或短路传输线终端连接开路或短路传输线终端连接开路或短路，，，，将所有功率反射回去将所有功率反射回去将所有功率反射回去将所有功率反射回去。。。。VincVrefSlide17天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础天馈线测量基础
比较差的传输线(终端连接非匹配负载Zs≠ZL)驻波模型不是开路或短路驻波模型不是开路或短路驻波模型不是开路或短路驻波模型不是开路或短路。。。。VincVrefZs=ZoZL≠≠≠≠ZoSlide18反射参数反射参数反射参数反射参数----∞∞∞∞dBdBdBdB回回回回波损耗波损耗波损耗波损耗0+/-10dB∞∞∞∞无反射无反射无反射无反射（（（（负载阻抗负载阻抗负载阻抗负载阻抗=特征阻抗特征阻抗特征阻抗特征阻抗））））电压电压电压电压驻波比驻波比驻波比驻波比反射反射反射反射系数系数系数系数1全反射全反射全反射全反射（（（（开路开路开路开路，，，，短路短路短路短路，，，，纯电抗纯电抗纯电抗纯电抗））））
反射反射反射反射系数系数系数系数=ΓΓΓΓ=VR/VI=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)
电压电压电压电压驻波比驻波比驻波比驻波比=(1+|ΓΓΓΓ|)/(1-|ΓΓΓΓ|)
回回回回波损耗波损耗波损耗波损耗=-20log(|ΓΓΓΓ|)Slide19故障点定位故障点定位故障点定位故障点定位(DTF)距离驻波比或距离回波损耗
使用FDR技术，反付立叶变换(FFT)
测量距离的驻波比(VSWR)疑或故障处的表现为较大的SWR。非常容易实现精确疑或故障的定位修理人员无需猜测，就能去准确地点，发现故障并且知道在什么部分发生了故障Slide20时间时间时间时间（（（（距离距离距离距离））））域反射响应域反射响应域反射响应域反射响应DUT入射入射入射入射Incident反射反射反射反射ReflectedtimeTime入射入射入射入射Incident反射反射反射反射Reflectedt1t1t2t2t3t300R1R2R3R1R2R3距离距离距离距离====时间时间时间时间××××速度速度速度速度TDR时域反射测量时域反射测量时域反射测量时域反射测量Slid